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【鋼構知識】彩鋼板知識詳解
1.彩鋼板生產工藝流程
2.彩鋼板的常用鋼種、基板、鍍層
3.彩鋼板的涂層種類
4.彩鋼板的儲存、運輸
5.彩鋼板的質量判斷
6.彩鋼板的發展趨勢
一、彩鋼板生產工藝流程
彩鋼板（又名：彩板、彩色涂層鋼板）是以冷軋鋼板和鍍鋅鋼板為基板，經過表面預處理（脫脂、清洗、化學轉化處理），以連續的方法涂上涂料（輥涂法），經過烘烤和冷卻而制成的產品。
涂層結構有二涂一烘、二涂二烘等，免維護使用年限根據環境大氣不同可為10－30年。
常見的二涂二烘型連續彩色涂層機組工藝流程主要生產工序為：開卷機-------縫合機------壓輥------漲力機----開卷活套-----堿洗脫脂------清洗----烘干-------鈍化-------烘干------初涂-------初涂烘干------面漆精涂------面漆烘干------風冷降溫------收卷活套-----收卷機-----（下卷打包入庫）。
雙面二涂二烘彩色涂層鋼板的涂層結構，如上圖所示
上表面二涂二洪，下表面涂一層的彩色涂層鋼板的涂層， 如上圖所示 （此類背面漆一般不宜當正面使用）
彩色涂層鋼板是以冷軋鋼板，電鍍鋅鋼板、熱鍍鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板為基板經過表面脫脂、磷化、鉻酸鹽處理后，涂上有機涂料經烘烤而制成的產品。彩色涂層鋼板的常用涂料是聚酯(BHP XRW涂覆系統，寶鋼JZ，韓國PGS，臺灣PE )，其次還有硅性樹酯(PSS)，氟樹脂(PVDF)等，涂層結構分二涂一烘和二涂二烘，涂層厚度一般在表面20-25μ，背面8-10μ。彩色涂層鋼板通常引用的標準是美國ASTM A527(鍍鋅)、ASTM AT92 (鍍鋁鋅)，日本JIS G3302，歐洲EN/0142，韓國KS D3506，寶鋼Q/BQB420
二、彩鋼板的常用鋼種、基板、鍍層
2.1、彩鋼板的常用鋼種
在國內，對于彩涂鋼板選擇，用戶關心相對較少的是鋼種。因為國內大多數彩涂鋼板生產 廠鋼種種類較少，多數是DC51（因為他們采購來的熱軋板還是軋硬卷基本就是一個鋼種），有些有熱鍍鋅產線的彩涂鋼板廠通過熱鍍鋅退火來生產全硬鋼（S550）或高強鋼（S350等），但難度很大，因為他們對基板的質量、化學成分無法控制。因此，質量穩定性就差，從而導致性能波動大，引起壓型板板材變差。
對建筑物來說，承載重量（風載荷、雪載荷、施工人員和機械）、建筑物的跨度、檁距的設計等都依賴于鋼板的強度，對于建筑維護結構用彩涂和鍍鋁鋅板來說，國外均有相應的標準。如美國的ASTM653、ASTM792，日本的JISG3302、JISG3321，歐州的EN10215、EN10147等。按鋼種大類分成CQ（普通商用級）、DQ（一般沖壓用）、HSS（高強結構鋼）、FH（全硬鋼）。
CQ普通商用級
有色金屬冶煉廠（銅、鋅、鋁、鉛等）是挑戰彩涂鋼板使用年限的。但是合理的選擇材料、設計、以及環保投入等能保證或提高彩涂鋼板的使用壽命。10年進行更換或維護是應該能做到的。
DQ一般沖壓用
由于一般建筑用彩板均是輥壓成型或復合夾芯，對材料的沖壓性能要求不高，因此很少在建筑領域使用（部分門窗類彩板除外）。
HSS高強結構鋼
按歐標HSS可分成4-5種不同強度的鋼種，但由于普通CQ級材料已經能夠取代低強度的HSS鋼，因此，市場上用得較多的是屈服強度280Mpa和345Mpa的鋼種，寶鋼所生產的TSTE28和TS350GD就是這兩個鋼種。
與普通CQ相比，HSS鋼有幾大優勢：（1）由于屈強比較低因此該鋼種的耐火及抗震性好。（2）對較厚的鋼板，它可以制造大跨度拱型板。（3）對一般的外墻和屋面板型，它可以比CQ材料適當減薄，從而可節約材料消耗。
FH全硬鋼
是通過控制退火溫度來提高鋼板屈服強度的一類鋼種，按國際通用標準，屈服強度≥550Mpa,抗拉強度≥570Mpa。這類材料強度高，延伸率低，適用于板型較淺的成型鋼板，使用時能夠大大節約材料。因此，各國爭先研究開發的這種鋼種。在國外標準中，對強度高又要求延伸率好的材料也有描述。例如，采用HSLA（低合金高強度）在煉鋼時加入強化合金元素，但由于強度高在鋼鐵廠進行軋制時加大壓下率就有限制，因此作為維護結構的較薄的彩涂板很少采用HSLA鋼種（另一缺點是成本高）。
根據多年的鋼種使用經驗，彩涂鋼板產品板型的保證，與鋼板的強度等級、壓型鋼板的板型以及加工機器等密切相關。
總的來說，加工道次越多，板型越好，加工速度越慢、板型越好。對壓型鋼板板型來說，淺波板的板型優于高波板。對鋼板強度來說，強度加工后的板型變差的趨勢越明顯。高強鋼的板型相對較差還有另外一個原因就是很多彩涂生產廠僅靠降低熱鍍鋅的退火溫度來提高材料的屈服強度，這樣就會導致鋼板寬度方向上力學性能的不均衡。這種不均衡是由整個寬度方向帶鋼溫度的不均勻引起的，溫度下降可能導致部分部位溫度低于鋼板再結晶的退火溫度。
2.2、彩鋼板的常用基板
（1）冷軋基板
由冷軋基板生產的彩色板，具有平滑美麗的外觀，且具有冷軋板的加工性能；但是表面涂層的任何細小劃傷都會把冷軋基 板暴露在空氣中，從而使露鐵處很快生成紅銹。因此這類產品只能用于要求不高的臨時隔離措施和作室內用材。
（2）熱鍍鋅基板
把有機涂料涂復在熱鍍鋅鋼板上得到的產品即為熱鍍鋅彩涂板。熱鍍鋅彩涂板除具有鋅的保護作用外，表面上的有機涂層 還起了隔絕保護、防止生銹的作用，使用壽命比熱鍍鋅板更長。熱鍍鋅基板的含鋅量一般為180g/m2（雙面），建筑外用熱 鍍鋅基板的鍍鋅量為275g/m2。
（3）熱鍍鋁鋅基板
根據要求，也可以采用熱鍍鋁鋅鋼板作為彩涂基板（55%AI-Zn和5%AI-Zn）。
（4）電鍍鋅基板
用電鍍鋅板為基板，涂上有機涂料烘烤所得的產品為電鍍鋅彩涂板，由于電鍍鋅板的鋅層薄，通常含鋅量為20/20g/m2，因 此該產品不適合使用在室外制作墻、屋頂等。但因具有美麗的外觀和優良的加工性能，因此主要可用于家電、音響、鋼家 具、室內裝璜等。
2.3、彩鋼板的基板分類代號
（1）結構分類代號：Z-正常鋅花：按正常冷卻速度結晶而獲得的鋅花，可作一般用途：X-小鋅花：冷卻速度經特殊控制，鋅花尺寸小于正常鋅花，適于涂漆和正常鋅花達不到要求的其他場合；GZ-光整鋅花：小鋅花經過光整處理，適于深沖和超深沖加工及表面粗糙度要求低的場合。
（2）加工性能代號：PT-普通用途、JY-機械咬合、SC-深沖、CS-超深沖、JY-結構。選擇的時候，一定要注意用途。
（3）鋅層重量代號：Z100、Z200、Z275；鍍鋅層重量是指鋼板兩面含鋅的總量，以每平方米鋼板上含鋅克數表示（g/m2），如Z100表示其含鋅量不小于100g/m2。
標記示例：鋅層重量275g/m2，加工性能JY，表面結構Z，表面處理Y，尺寸精度B，長×寬×高的尺寸0.70mm×700mm×2000mm的鋼板標記為： 鋼板：275-JY-Z-Y-B-0.70×700×2000-GB2518-81
2.4、彩鋼板的基板鍍層種類
根據鍍層來分，可以用熱鍍這種工藝生產的鍍層基本上可分為下面6種：
（1）GI（純鋅鍍層）；
（2）GA（鋅鐵合金鍍層）；
（3）55%Al-Zn（鋁鋅鍍層；GALVALUME）；
（4）5%Al-Zn（鋅鋁鍍層,GALFAN）；
（5）Aluminizing（鍍鋁），鍍鋁又可分為兩類，一類是鍍純鋁，一類是鍍鋁硅產品；
（6）鋅鋁鎂產品，近幾年新型的鍍層鋅鋁鎂產品，比如Zn-5Al-3Mg。鋅鋁鎂是一個系列產品，可以包括不同的Mg含量和Al含量。
2.5 彩鋼板基板的性能指標
三、彩鋼板的涂層種類
彩鋼板涂層一般根據用途分為兩大類：即建筑用和家電用。建筑用涂層根據使用環境的不同，在環氧樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯塑料溶膠、硅改性聚酯和聚偏氟乙烯中選擇。家電用涂層一般采用聚酯樹脂。彩鋼板的涂層包括底漆、面漆和背面漆。
3.1、彩鋼板的底漆種類和膜厚
底漆有環氧樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂四類。一般根據產品的用途、使用場合、加工程度，以及與面漆的配套來選擇底漆。底漆的膜厚通常為5μm。
（1） 環氧底漆
與基材的附著力良好、耐水、耐堿、抗化學腐蝕性好，是較早的卷材用底漆，柔韌性能不如其它底漆。
（2） 聚酯底漆
對基材的附著力好、柔韌性優異，對潮濕的環境較敏感、耐化學藥品性不如環氧底漆。
（3） 水溶性丙烯酸底漆
對基材的附著力良好，很好的柔韌性、有機溶劑含量低、低溫固化、不宜在潮濕的環境中儲存，對預處理要求高。
（4） 聚氨酯底漆
具有耐化學藥品性、耐磨擦性、耐久性、柔韌性好。
3.2、彩鋼板的面漆種類和膜厚
常用的面漆有普通聚酯類、硅改性聚酯類、高耐侯聚酯、PVC 聚氯乙烯塑料溶膠、聚氯乙烯塑料溶膠和聚偏氟乙烯、聚氨酯、丙稀酸樹脂等。
（1）普通聚酯(PE、Polyester )
PE涂料對于材質有良好的附著性，彩涂鋼板易于加工成型，價廉且產品多，顏色和光澤的選擇余地大。聚酯涂料對耐紫外光性與涂膜耐粉化性，并不理想，因此PE涂料的使用仍需受到一些限制，一般用在空氣污染不嚴重的地區或需多次成型加工的產品。
（2）硅改性聚酯（SMP,Silicone Mobified Polyester)
由于聚酯含有活性基-OH/-COOH，易和其它高分子化和物反應，為改良PE的耐陽光性與粉化性，以色澤保持性與耐熱性優的Silicone樹脂作變性反應，和PE的變性比可于5%—50%之間，SMP提供鋼板更好的持久性，其防蝕年限可長達10-12年，當然其價格也比較PE為高，但因Silicone樹脂對材質的附著性和加工成型性并不理想，因此SMP彩涂鋼板并不適用于需多次成型加工的場合，大部分用于建筑屋頂及外墻。
（3）高耐久性聚酯(HDP、High durable Polyster)
對于PE和SMP的缺點，英國HYDRO公司（現被BASF收購）、瑞典的BECKER等在2000年初其開發出可達到PVDF涂層60-80%耐候性HDP聚酯涂料，且優于普通的硅改性聚酯涂料，其戶外耐候性達到15年。高耐久性聚酯樹脂在合成時采用含環己烷結構的單體，來達到樹脂的柔韌性、耐候性和成本的平衡，采用不含芳香族的多元醇和多元酸來減少樹脂對UV光線的吸收，達到涂料的高耐候性能。涂料配方中加入紫外線吸收劑和位阻胺（HALS）提高漆膜耐候性能。高耐久性聚酯卷材涂料在國外已被市場認可，該涂料性價比突出。
（4）聚氯乙烯塑料溶膠（PVC Plastisol）
PVC樹脂有很好的耐水性和耐化學藥品性，一般以高固形份涂裝，其涂裝厚度于l00-300μm之間，能提供平滑的PVC涂膜或輕壓花處理作壓花涂膜;由于PVC涂膜為熱可塑性樹脂，具有高膜厚，能提供鋼板良好的保護。但PVC耐熱性較弱。在早期在歐洲使用較多，由于其環保屬性相對較差，目前使用越來越少。
（5）聚偏氟乙烯，即氟碳涂層（PVDF）
由于聚偏氟乙烯PVDF的化學鍵與化學鍵間，有很強的鍵能，因此涂料具有非常好的防蝕性和色澤保持性，在建筑工業用彩涂鋼板涂料中，分子量大又為直鍵型結構，因此除耐化學藥品性之外，機械性能、耐紫外線和耐熱性能也很突出。在一般環境下，其防蝕年限可達20—25年之久。近年來，國內開始盛行以三氟氯乙烯和乙烯酯單體共聚的含氟樹脂，大量應用于建筑的外墻和金屬板，由于使用易水解的乙烯酯單體和氟的含量較PVDF低30%左右，因此其耐候性與PVDF比較，有一定的差距。寶鋼所生產的氟碳涂層，其涂層PVDF含量不小于70%（其他為丙稀酸樹脂）。
（6）聚氨酯（PU）
近年所開發的一個面漆新品種，綜合性能優異，價格昂貴，正在推廣中。
（7）丙稀酸樹脂
綜合性能好，價格昂貴，只在特定領域內使用（如集裝箱用）。
3.3、彩鋼板的涂層顏色和光澤
一般情況下可根據生產廠的標準顏色進行選擇，這可以縮短生產前期的工作量。若需特殊顏色，因涂料需首先在涂料生產廠進行小樣配制，且各項性能達到要求時才能生產，因此從訂貨到彩板的生產時間就會較長。 除各大廠自有色系外，彩鋼行業主要色系標準是采用德國歐標色卡（1927年），中文譯為：勞爾色卡（RAL K5,RAL K7,......）
用60度反射角測量的涂層表面光澤度，數值越大、光澤度越高。一般家電用彩涂板光澤度較高，建筑上使用的涂料為中光或亞光，在30~55之間。這是因為高光澤涂料用于建筑上對陽光的反射強、刺眼；若在室內，晚上在燈光下易造成視疲勞。
目前能提供的上表面顏色如下：聚酯類：（括號內數字代號是寶鋼的顏色代碼）
3.4、彩鋼板的背面漆的種類
當背面只涂一層漆時，這一層背面漆一般不考慮耐蝕性，膜厚通常為8~10μm。
這時若選用熱鍍鋅基板，一般情況下，用于制作建筑外板內側用尚可。
若準備制作夾芯板，需在背面貼保溫材料，應指明，以便提供與保溫材料的粘結劑粘著良好的背面漆，膜厚為5~8μm。
在沿海地區、重工業區、化學工業區等腐蝕嚴重的環境里，或者日夜冷熱溫差較大，經常結露的場合，背面涂一層漆不能起到足夠的保護，此時需在背面涂二次涂層以達到防腐目的。二涂二烘背面漆一般情況下按彩板生產廠所定的顏色進行生產，且這種二涂二烘的背面漆對防止運輸途中的磨擦有很好的效果。
3.5 彩鋼涂層板的牌號與代號
3.6 彩鋼板涂層的性能指標
四、彩鋼板的儲存、運輸
4.1、彩鋼板的儲存
彩鋼板，盡管在鋼板表面有鍍鋅層和有機涂層的雙重保護，但如果長期在潮濕的狀態下，表面所積存的水（包括空氣中結露產生的水）會逐漸滲透通過有機涂層，從而造成有機涂層膜下鋅層的腐蝕，因此在儲存時需要注意：
（1）不被水浸濕，存放在室內，避免露天堆放。
（2）室內應干燥通風，無腐蝕性氣體，需要避免放在易發生結露以及冷暖溫差變化大的地方。迫不得已暫時存放室外時，底下一定要有方形枕木作墊木，并注意通風良好，選擇平坦的地面，墊木上方也要水平，以使鋼板堆放在同一高度上，防止發生翹曲，產品上面要蓋上防雨布，保護產品不直接受日曬雨淋。
（3）若彩鋼板受到雨淋或有了結露，應馬上拆包迅速干燥，除去濕氣，并盡早使用。
（4）鋼卷應盡量保持出廠時的狀態存放，不要堆積，以免損傷涂層。
（5）彩色涂層鋼板不要放在砂土、灰塵多的地方。鋼板上面若積存砂土、灰塵，可能損傷涂層鋼板的涂膜。且砂土、灰塵的積存，會使涂層表面不容易保持干燥，成為產生腐蝕的根源。
（6）應避免長期存放，使用時以先進先用為原則，以免長期留存不用所造成的污染、碰傷，以及新、舊產品混用時出現微小的顏色差異，尤其在沿海及工業氣氛的環境中，更應縮短存放期。
（7）為了排除因某種原因滯留在板包內鋼板表面的水分時，鋼板在倉庫里可以傾斜放置，適宜的傾斜角度為3.5度。
4.2、彩鋼板的運輸
彩鋼板表面的有機涂膜很容易碰傷，在運輸時須特別注意。
（1）按照生產廠家的產品出廠狀態，原封不動地運輸，不能為便于裝運，卸掉墊木或把產品上、下顛倒。
（2）鋼板和鋼卷在裝卸時，為防止碰傷，須使用橡皮墊與吊具隔離，或使用專用吊具。
（3）裝運彩板的車廂應打掃干凈，鋪上厚橡皮墊或使用專用防護裝置，以防鋼卷外圍碰傷。尤其應該避免臥式放置的鋼卷擺在高低不平的卡車車廂底板上。
（4）采用立式包裝時，彩卷的運輸和裝卸也保持立式。要把立式鋼卷橫放時，應使用翻卷機。
（5）運輸鋼板和卷時應牢牢固定，以避免鋼板之間產生相對移動及鋼卷滾動從而造成擦傷。
（6）在把彩色鋼板一張張地取出時，不能拖拉，否則切口和切斷時產生的毛邊會使鋼板表面產生刮痕、擦傷。因此在取出或移動鋼板時，需兩個人一起拿著鋼板的兩端搬動，不能拖動。且應輕拿輕放，不要碰到其它硬物。
（7）運輸中因條件限制不得不露天進行時，應蓋上雨布，保護產品不直接受日曬雨淋。
五、彩鋼板的質量判斷
（1）觀察基板厚度和腹膜的厚度
彩鋼板是有基板和彩色的腹膜或者鍍層構成的。我們首先得考慮基板和腹膜鍍層的厚度，比較好的彩鋼板基板是0.02~0.05mm，復膜或者涂層厚度往往只有0.15mm以下。因為從影響彩鋼板的使用時間來看，基板的厚度是很重要的。而有些生產彩鋼板的廠家往往在基板及彩鋼板涂層或復膜上做手腳，他們降低基板的厚度，但是增加腹膜的厚度來降低彩鋼板的生產成本，這就大大降低了彩鋼板的使用壽命了。
（2）觀察彩鋼板的外漏邊緣
拿到一塊彩鋼板，我先觀察彩鋼板外露鋼材如斷面等是否結晶細密，是否發灰、發暗和雜質。若切面是結晶細密型的則是質量比較優越的。
（3）聽聲音
用手指或用硬物敲擊彩鋼板，彩鋼板的材質如果較差，則發出來的聲音是悶的，金屬聲音不明顯，材質較好的彩鋼板金屬聲音是比較響亮、清脆的。
（4）查看彩鋼板的質量合格證明
是否有相關部門的檢驗標準。如果有可能的話盡量去彩鋼板的生產廠家實地考察。看看企業的環境怎么樣，是否正規。市場上打聽一下這個企業的口碑怎么樣。
（5）看價格
任何東西，都是一分錢一分貨。我們在比較彩鋼板質量的時候，價格是一方面，但是也不要太注重價格。如果一種彩鋼板的價格別其他的低很多，那么我們就要有所注意了。
六、彩鋼板的發展趨勢
（1）采用高質量基板，對基板的表面、板形及尺寸精度要求都愈來愈高，室外用的如小鋅花平整熱鍍鋅鋼卷、無鋅花平整熱鍍鋅鋼卷及時下興起的鋅合金熱鍍卷；室內用如電鍍鋅鋼卷、貼膜冷軋板及鋁板卷。
（2）改進預處理工藝及預處理液，設備數量少，成本低成為主流工藝，不斷改進預處理液的穩定性、抗蝕性、環保性能。
（3）注重新涂料的開發，對一般聚酯、聚偏氟乙烯（PVDF）和塑料溶膠進行改良，獲得顏色重現性，抗紫外線、抗二氧化硫、提高耐蝕性；開發耐污染、吸熱等功能性涂料。
（4）機組設備更完善。如采用新型焊機、新型輥涂機、完善固化爐、配置先進的自動化儀表等。
（5）由于冷壓花比熱壓花成本低，具有美觀、立體感、強度高等特點，使冷壓花生產技術成為發展趨勢。
（6）注重產品的多樣化、功能化，如深沖型彩涂板、“柚子皮”彩涂板、防靜電彩涂板、耐污染彩涂板、高吸熱性彩鋼板等。